洛谷P1126 机器人搬重物

一时失言乱红尘 2022-05-29 23:28 149阅读 0赞

## 题目描述 ##

机器人移动学会（RMI）现在正尝试用机器人搬运物品。机器人的形状是一个直径1.6米的球。在试验阶段，机器人被用于在一个储藏室中搬运货物。储藏室是一个N\*M的网格，有些格子为不可移动的障碍。机器人的中心总是在格点上，当然，机器人必须在最短的时间内把物品搬运到指定的地方。机器人接受的指令有：向前移动1步（Creep）；向前移动2步（Walk）；向前移动3步（Run）；向左转（Left）；向右转（Right）。每个指令所需要的时间为1秒。请你计算一下机器人完成任务所需的最少时间。

## 输入输出格式 ##

输入格式：

输入的第一行为两个正整数N,M（N,M<=50），下面N行是储藏室的构造，0表示无障碍，1表示有障碍，数字之间用一个空格隔开。接着一行有四个整数和一个大写字母，分别为起始点和目标点左上角网格的行与列，起始时的面对方向（东E，南S，西W，北N），数与数，数与字母之间均用一个空格隔开。终点的面向方向是任意的。

输出格式：

一个整数，表示机器人完成任务所需的最少时间。如果无法到达，输出-1。

![39.png][]

## 输入输出样例 ##

输入样例\#1： 复制

9 10
    0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
    0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
    0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
    0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
    0 0 0 1 1 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
    7 2 2 7 S

输出样例\#1： 复制

参考题解：[https://www.luogu.org/blog/user42381/solution-p1126][https_www.luogu.org_blog_user42381_solution-p1126]

刚开始看到此题，也想到了用数字代表方向。但是卡在东南西北怎么排列以及转向怎么存储。看了题解发件要用一个三维数组存储是否访问过这个位置以及这个位置的方向。第一维是x，地儿维是y，第三位是方向。

**坑点列举：**

*  注意机器人是球形且有直径，所以机器人不能到达储藏室的边缘。
 *  注意样例，一个障碍物直接占满一个格子，而同样因为机器人的直径问题，不能到这些格子的格点上去。
 *  在移动时机器人也需要一步一步移动，所以机器人不能跨过障碍物，即遇到障碍物就必须停止。

**程序细节：**

*  判重用三维数组来判，因为这道题中，机器人的状态不只有坐标，还有方向，只记录坐标会导致无解情况出现。
 *  针对【坑点列举】中的第二点，我们可以为数组加个预处理，**对于每一个障碍点（i，j），它都会使它的左上角（i-1，j-1），上方（i-1，j），左方（i，j-1）的点无法被机器人行走，利用这一点即可生成map\[\]数组来表示一个点能否行走。**
 *  scanf党记得在输入起始方向时在第一个参数内+空格，如：scanf(" %c",&starttdirection);否则记录起始方向的char变量会变成空格。

#include<stdio.h>
    #include<algorithm>
    #include<iostream>
    #include<string.h>
    #include<queue>
    using namespace std;
    
    struct node
    {
    	int direct;//方向
    	int nx, ny, step;
    };
    queue<node>  Q;
    bool book[54][54][4];//标记数组
    int map[54][54];
    int N, M;
    int dx[] = {0,1,0,-1}; int dy[] = {1,0,-1,0};
    int sx, sy, ex, ey;
    char sd;
    int sdirect;
    bool check(int nx, int ny)//判断这个位置是否合法
    {
    	if (nx >= N || nx < 1 || ny >= M || ny < 1||map[nx][ny]) return false;
    	return true;
    }
    
    void bfs()
    {
    	while (!Q.empty())
    	{
    		node tmp = Q.front();//队列头的元素
    		node newnode;//将要新加入的元素
    		Q.pop();
    		int nx = tmp.nx; int ny = tmp.ny;
    		if (nx == ex&&ny == ey) { printf("%d", tmp.step); return; }
    
    		for (int i = 1; i <= 3; i++)//走1,2,3步
    		{
    			nx += dx[tmp.direct]; ny += dy[tmp.direct];
    			if (!check(nx,ny)) break;
    			else if (!book[nx][ny][tmp.direct])
    			{
    				
    				newnode.direct = tmp.direct, newnode.nx = nx, newnode.ny = ny, newnode.step = tmp.step + 1;
    				book[nx][ny][tmp.direct] = true;
    				Q.push(newnode);
    			}
    		}
    		//左转
    		newnode.direct = tmp.direct - 1; newnode.nx = tmp.nx, newnode.ny = tmp.ny, newnode.step = tmp.step + 1;
    		if (newnode.direct == -1) newnode.direct = 3;
    		if (!book[tmp.nx][tmp.ny][newnode.direct]){
    			book[tmp.nx][tmp.ny][newnode.direct] = true;
    			Q.push(newnode);
    		}
    		//右转
    		newnode.direct = tmp.direct + 1;
    		if (newnode.direct == 4) newnode.direct = 0;
    		if (!book[tmp.nx][tmp.ny][newnode.direct]){
    			book[tmp.nx][tmp.ny][newnode.direct] = true;
    			Q.push(newnode);
    		}
    	}
    
    	cout << -1;
    }
    
    int main()
    {
    	//freopen("1.txt", "r", stdin);
    	scanf("%d%d", &N, &M);
    	for (int i = 1; i <= N;i++)
    	for (int j = 1; j <= M; j++)
    	{
    		scanf("%d", &map[i][j]);
    		if (map[i][j])
    		{
    			map[i - 1][j - 1] = 1;
    			map[i - 1][j] = 1;
    			map[i][j - 1] = 1;
    		}
    	}
    	scanf("%d%d%d%d %c", &sx, &sy, &ex, &ey, &sd);
    	if (!check(sx, sy)) { cout << -1; return 0; }
    	if (sd == 'E') sdirect = 0;
    	else if (sd == 'S') sdirect = 1;
    	else if (sd == 'W') sdirect = 2;
    	else sdirect = 3;
    	node first;  first.nx = sx, first.ny = sy, first.direct = sdirect, first.step = 0;
    	Q.push(first);
    	bfs();
    	return 0;
    }

[39.png]: /images/20220530/7459499c0b0842c8b3583105ea8f0d52.png
[https_www.luogu.org_blog_user42381_solution-p1126]: https://www.luogu.org/blog/user42381/solution-p1126